Ejercicios Para Mecánica de Materiales

EJERCICIOS: BEER JOHNSTON CAPITULO 3: 1. Para el eje cilíndrico que se muestra en la figura, determine el máximo esfuerzo cortante causado por un par de torsión con magnitud T=1.5kN.m

7. El vástago sólido AB está hecho de un acero con un esfuerzo cortante permisible de 12 ksi, mientras que la manga CD está hecha de latón y tiene un esfuerzo cortante permisible de 7 ksi. Determine a) el par de torsión T máximo que puede aplicarse en A si no debe excederse el esfuerzo cortante permisible en la manga CD, b) el valor requerido correspondiente del diámetro d s en el vástago AB

14. Los ejes del ensamble de poleas que se muestran en la figura serán rediseñados. Si se sabe que el esfuerzo cortante permisible en cada eje es de 8.5 ksi, determine el diámetro mínimo permisible para a) el eje AB, b) el eje BC.

23. Dos ejes sólidos de acero están conectados por los engranes que se muestran en la figura. Se aplica un par de torsión de magnitud T=900N.m al eje AB. Si se sabe que el esfuerzo cortante permisible es de 50MPa y se consideran sólo los esfuerzos debidos al giro, determine el diámetro requerido para a) el eje AB, b) el eje CD.

CAPITULO 4: 5. La viga de acero que se muestra en la figura está hecha de un tipo de acero para el cual σY =250 MPa y σU =400 MPa. Con un factor de seguridad de 2.50, determine el mayor par que puede aplicarse a la viga cuando se dobla alrededor del eje x.

6. Retome el problema 4.5, y ahora suponga que la viga se flexiona alrededor del eje y por medio de un par con momento My.

34. El motor de engranaje puede desarrollar 3 hp cuando gira a 150 rev/min. Si el esfuerzo cortante permisible para el eje es 12 ksi, determine el diámetro más pequeño que puede usarse en el eje, considere una precisión de 1/8 pulg.

F5-8. Determine el ángulo de giro de la rueda B con respecto a la rueda A. El eje tiene un diámetro de 40 mm y está hecho de acero A-36.

51. El motor de un helicóptero entrega 600 hp al eje del rotor AB cuando la hélice está girando a 1200 rev/min. Determine con precisión de 1/8 de pulg el diámetro del eje AB si el esfuerzo cortante permisible es 8 ksi y las vibraciones limitan el ángulo de torsión del eje a 0.05 rad. El eje tiene 2 pies de largo y está fabricado de acero L2.

57. El motor entrega 40 hp al eje de acero inoxidable 304, mientras gira a 20 Hz. El eje se sostiene sobre cojinetes lisos en A y B, los cuales permiten la rotación libre del eje. Los engranes C y D fijos al eje toman 25 y 15 hp, respectivamente. Determine el diámetro del eje con una precisión de 1/8 de pulg si el esfuerzo cortante permisible es 8 ksi y el ángulo de giro permisible de C con respecto a D es de 0.20°.

60. El eje está hecho de acero A-36. Tiene un diámetro de 1 pulg y se apoya en los cojinetes A y D, los cuales permiten su rotación libre. Determine el ángulo de giro del engrane C con respecto a B.

4. Dibuje los diagramas de fuerza cortante y de momento para la viga en voladizo.

10. Los elementos ABC y BD de la silla mostrada están rígidamente conectados en B y el collarín liso en D puede moverse con libertad a lo largo de la ranura vertical. Dibuje los diagramas de fuerza cortante y de momento para el elemento ABC.

18. Dibuje los diagramas de cortante y de momento para la viga; asimismo determine la fuerza cortante y el momento a lo largo de la viga como funciones de x.